流體
文丘裡管
觀察喉部流速增大、壓強降低（伯努利）。
文丘裡管——互動式流體模擬。觀察喉部流速增大、壓強降低（伯努利）。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
伯努利效應
在文丘裏管中，流體在狹窄喉部加速，壓強隨之降低。
質量守恆要求橫截面積較小處流速更快。伯努利方程表明喉部流速越大，壓強越低。
- 連續方程 A₁v₁ = A₂v₂
- P + ½ρv² = 常數
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
水流過中途變窄的管道，就像一根拇指放在末端的花園軟管。狹窄部分的水壓會發生什麼變化？
預測權重
- 由於水受到更大的壓縮，因此狹窄部分的壓力會增加。
- 由於水流速度加快，狹窄部分的壓力降低。
- 壓力始終保持不變——只有速度會改變。
可變角色
您設定的內容：
- 寬截面積A₁ (m²)
- 喉部面積 A2 (m²)
- 入口速度 v₁ (m/s)
您測量的內容：
- 喉速 v2 (m/s)
- 壓力變化 ΔP = P₂ − P₁ (kPa)
調查如何進行
- 開啟 fluid-venturi 預設並按下 Reset。水穩定地流過截面寬 (A₁) 和喉部窄 (A2) 的管道。
- 啟用喉部速度與壓降讀數。
- 為每次試驗設定寬段面積、喉部面積與入口速度，並記錄喉部速度與壓降讀數。
控制方程
連續性方程 — A₁·v₁ = A₂·v₂
對於管道中的不可壓縮流體，流量（面積×速度）在管道各處必須相同：A₁v₁ = A₂v₂。管道變窄會迫使流體加速。
伯努利方程 — P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²
沿水平流線，流體的壓力加上其單位體積動能保持不變：P₁ + ½ρv₁² = P₂ + ½ρv₂²。速度增大的地方，壓力必須相應減小以補償。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於其中一次試驗，先由連續性方程計算v₂ = A₁v₁/A₂，再由白努利方程計算ΔP = P₂ − P₁ = ½ρ(v₁² − v₂²)。將兩者與讀數比較——ΔP的結果為負值，這正是「喉部壓力下降了」用帶符號的數字表示出來的樣子。
- 從能量守恆的角度解釋為什麼流體在水平管道中速度增加時壓力必須下降。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 化油器和香水噴霧器利用文氏效應，在狹窄的喉部吸入第二種流體。請用你的壓力變化資料解釋，為什麼那裡的低壓區域能夠透過側管把液體向上吸起。
- fluid-wing 實驗使用相同的連續性 + 白努利模型，用空氣代替水。對於相同的速度和面積，您預計壓力差會更大還是更小？為什麼？
- AP Physics 1 — Unit 8: Fluids
- General High School Physics — Fluids & pressure
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- 歡迎學習「文丘裏管」
- 播放
- 喉部流速大、壓強低
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。